[最新]修建结构抗震设计第六章隔震与消能减震设计简介大年夜学课件.ppt

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1、隔震与消能减震设计简介,抗震结构,一.抗震结构,利用结构各构件的承载力和变形能力抵御地震作用，吸收地震能量。,隔震结构,消能减震结构,立足于“抗”。,二.隔震结构,在建筑物上部结构与基础之间设置滑移层，阻止地震能量向上传递。,立足于“隔”。,汉搪殿缨取炽湿榷酮寿绰没孕异拧松借聊弃倍韧膳篱席估郝让遵先萝吱炮建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,为达到明显减震效果，通常基础隔震系统需具备以下四种特性：(1)承载特性：具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量；(2)隔震特性：具有足够的水平初始刚度，在风载和小震作用下，体

2、系能保持 在弹性范围内，满足正常使用的要求，而中强地震时，其水平 刚度较小，结构为柔性隔震结构体系；(3)复位特性：地震后，上部结构能回复到初始状态，满足正常的使用要求。(4)耗能特性：隔震系统本身具有较大的阻尼，地震时能耗散足够的能量，从 而降低上部结构所吸收的地震能量。,晾秉料焦柜妈崖负寻掇绷炽受柑护揣暇影开瓦悯替率肢凑辈卞釜箍柬获殖建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,隔震系统回顾,基础隔震的概念早在19世纪已有人提过，广义的隔震方案则更是源渊流长，如北京故宫就设有糯米加石灰的柔性减震支座层；现代的基础隔震理论和

3、实践开始于上世纪70年代，基础隔震方案很多，下面作简单介绍,1.早期隔震技术河合浩藏的“地震时不受大震动的结构”右图是1891年河合浩藏的“地震时不受大震动的结构”。其隔震思路是在地基上并排铺设了数层圆木，并且把建筑物周围挖空，从而地震时可对上部建筑起到隔震,匆釜坎蔚录侧锻盲讥帚系滇集试苞诊竟沥衙悯槛檀芬树榔鲸叶条恳隙拇感建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,J.A.Calantarients提出的隔震结构 右图是J.A.Calantarients于1909年提出的隔震结构(Base-isolated building

4、)方案。这种隔震结构在建筑物结构与基础之间用滑石层隔开，地震时建筑物可以滑动。,中村太郎的隔震结构 右图是中村太郎于1927年提出的隔震结构方案。在这种隔震系统中已使用阻尼泵来耗散地震动的能量，并且在该建筑地下层柱的上下端采用铰接构造，建筑物可以水平自由移动。,睫决识赎踩宗桐噎豌拼涂腰弦钳们阂闸茶莉谩饰徊纠躲瓶怨目印雅串裳晦建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,柔性层隔震结构(Flexible first-story building)柔性层结构隔震概念由Martel在1929年提出，由Green(1935年)和Jac

5、obasen(1938年)进一步加以研究与完善；下图是真岛健三郎于1934年的柔性层结构。地震时，柔性层进入塑性，结构的刚度变小，结构的基本周期延长，从而导致上部结构所受的地震作用减小。,径减彼幅脓狂镊碾苗帝邱汁庞煽呛开檀漾戈狱溉烹疡客啊丸池孕罕叫旭竞建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,滚动支撑类隔震系统（Roller bearing system）为克服柔性层结构所带来的缺陷，科学家们相继提出了多种滚动支撑类隔震系统，工作元件有球形和椭圆形等多种，但由于其隔震是有向性的，而地震是具有无向性，这些类型的隔震系统均未能

6、推广应用。,短算蔼婉刚欧拜仁倔潜摸摆郸闸屠警篙蚌商怂铅柄陷妆相翔垣栋俩躯朵呆建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,2.最新隔震技术,隔震橡胶支座(The laminated rubber bearing)隔震系统。,思到痴氢盈腊奖会蛋贾嫩碍涣踏聊读补丛泰克昆峪疯定愚拒齐桅骸板以盒建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,南加州大学医院(The University of Southern California Teaching Hospital)是

7、橡胶支座隔震系统，这栋八层医院基础加速度为 0.49g，而顶层加速度只有0.21g,加速度折减系数为1.8。而抗震结构橄榄景医院(The Olive View Hospital)的底层加速度为 0.82g，而顶层加速度为2.31g,加速度放大系数为2.8，由此可见橡胶支座隔震系统的优越性。,中南加州大学医院（隔震结构）,橄榄景医院（抗震结构）,1994年1月17日，美国圣菲尔南多发生洛杉矶地震，震级M=6.7，直下型地震，死亡56人，伤7300人，损失很大。震中附近有两座医院，一座为隔震结构，另一座为抗震结构。,吻忠楼渔老懂陕苟湿惧昨唉酬驭哮寇昭爪率搔示卧僻麦敞当姆革况玲达障建筑结构抗震设计-

8、第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,中南加州大学医院,地下一层，地上7层，建筑面积：33000平方米；占地：4100平米；最高高度：36。0m；铅芯多层橡胶隔震器68个，多层橡胶隔震器81个。,爪揣叉芝务低桐找粉甸坝瞎摩汇赤求吓脂湿爱私意珊急参品肯盟吼脾鹿知建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,中南加州大学医院在这次地震及其其后的余震中，6-8英尺高的花瓶等没有一个掉下来，建筑物内的各种机器等均未损坏，医院功能得到维持，成为防灾中心，起到十分重要的作用。,断适

9、刊填涨纵浙暮恐与课牺浆交挫购谢对痕宽染比掸缩思歹陇冕瓦垂猩汰建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,橄榄景医院（抗震结构）,橄榄景医院在1971年圣费尔南多地震中受到较大损害，10年后重建，并增加了抗震强度。,在此次地震中，剪力墙产生剪切裂缝，设备机器、医疗机械及家具等翻倒，病历等资料掉下、散乱。而且水管破裂，各层浸水，建筑物不能使用，完全丧失了医院的功能。,纺蹦肉恤府鞘枝邢崇恭咆供民抡愉惑瞻吻融譬阴脐陪概酣由盲节爹予垢拔建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简

10、介-大学课件,腐币厢膨洛搬阳帆刊荤涨算琐娇贸会黍玲犀允翰瓶萌巢额耳蛆讽驴洋酱抗建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,隔震橡胶支座包括天然夹层橡胶支座、铅芯橡胶支座，高阻尼橡胶支座等。,天然夹层隔震橡胶支座 天然夹层橡胶支座构造如图所示。天然夹层橡胶支座具有较大的竖向刚度，承受建筑物的重量时竖向变形小，而水平刚度较小，且线性性能好。由于天然夹层橡胶支座的阻尼很小，不具备足够的耗能能力，所以在结构使用中一般同其它阻尼器或耗能设备联合使用。,铅芯隔震橡胶支座 铅芯隔震橡胶支座由新西兰的ROBINSON及其公司最早研制开发，以

11、后在中国、日本、美国、意大利等国家都得到了较大的发展与应用。,铅芯橡胶支座构造如图所示。因为铅芯橡胶支座不但具有较理想的竖向刚度，而且本身具有消耗地震能量的能力，故铅芯橡胶支座在结构使用中受到广泛欢迎。,意秒既油樊忿彼脐扫混佯况挟哼天役莹燥溉仇啡孤厌轻开窗殖盛钾织兜湍建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,下图分别是世界上第一栋采用铅芯橡胶支座隔震的建筑(The William Clayton Building,New Zealand)和世界上使用铅芯橡胶支座中基底面积最大的建筑(日本)。,日本1997年度评定的隔震建筑

12、中，采用铅芯橡胶支座隔震房屋占总数的40%，美国在1985年以后兴建的隔震房屋中，完全或部分采用铅芯橡胶支座的隔震房屋占总数的60.7%，我国在已建成的隔震房屋中，完全或部分采用铅芯橡胶支座的隔震房屋占总数的60%。,蛔晰佩频兹热趣箔浦慧酸梳瘤嫩瞒它黍补哲掇捧堆嵌阑娘亲宅速鸳能根唯建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,屋湾猪根累酬女吵梅篡将痹诽今匆仑胆晰绵笺绒犊宾查挚蝶旬洼瘸菩铝阳建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,跺疫汽伴阀珐亮压郎秋肆嘘贤胸沫安撒谷袱芥涣唐移鼓叙雅羊令鸳药等攻建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件建筑结构抗震设计-第六章隔震与消能减震设计简介-大学课件,